THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐIỆN - ĐIỆN TỬ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Chủ nhiệm đề tài: Thành viên tham gia: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Hải Phòng, tháng /2016 TRƯỜNG ĐẠI TRƯỜNG ĐẠIHỌC HỌCHÀNG HÀNGHẢI HẢIVIỆT VIỆTNAM NAM ĐIỆN ĐIỆN- ĐIỆN - ĐIỆNTỬ TỬ THUYẾTMINH MINH THUYẾT ĐỀTÀI TÀINCKH NCKHCẤP CẤPTRƯỜNG TRƯỜNG ĐỀ ĐỀ TÀI ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Chủ nhiệm đề tài: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Chủ nhiệm đề tài: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Thành viên tham gia: Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Thành viên tham gia: Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Hải Phòng, tháng Hải Phòng, tháng /2016 /2016 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Công nghiệp khách hàng tiêu thụ điện lớn Trong tình hình kinh tế thị trường nay, xí nghiệp lớn nhỏ, tổ hợp sản xuất phải hạch toán kinh doanh cạnh tranh liệt chất lượng giá sản phẩm Điện thực đóng góp phần quan trọng vào lỗ lãi nhà máy, xí nghiệp Chất lượng điện không tốt ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm gây gián đoạn quy trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp Việc thiết kế hệ thống đo thông số mạng điện để quản lý, giám sát chất lượng nguồn điện khả hoạt động tải cần thiết Với thông số thu từ mạng điện giúp đưa phương án cải thiện làm tăng chất lượng điện không ảnh hưởng tới quy trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp Mục đích đề tài Thiết kế xây dựng mô hình hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm Cài đặt vận hành hệ thống đo để đưa kết đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mạng điện phòng thí nghiệm nguồn lưới điện pha dây Đối tượng phạm vi nghiên cứu tự động chuyển nguồn lưới điện – nguồn lưới điện dự phòng hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu khoa học Dựa vào sở lý thuyết từ môn học khí cụ điện, cung cấp điện để tính toán, thiết kế cấu trúc hệ thống, lựa chọn thiết bị dây cho mô hình hệ thống Dựa vào tài liệu cài đặt vận hành đồng hồ đo đa hãng Selec để thực cài đặt, đo hiển thị kết đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Bài toán đo thông số mạng điện PTN Ngày nay, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò quan trọng công xây dựng đất nước Năng lượng điện hay gọi điện năng, dạng lượng phổ biến, nhu cầu sử dụng điện ngày tăng Sở dĩ điện sử dụng thông dụng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (cơ, hóa, nhiệt,…), dễ truyền tải xa, hiệu suất lại cao Điện loại lượng có ý nghĩa vô to lớn phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt yếu tố thiếu hoạt động sản xuất kinh doanh doanh nghiệp Do nhu cầu sử dụng điện ngày tăng phí cho sử dụng nguồn lượng tăng cao Vì việc quản lý nguồn lượng cần thiết Bài toán đặt cho nhà quản lý để lấy thông số lưới điện nhà máy, xí nghiệp Từ giám sát mạng điện đưa phương án tiết kiệm lượng mức tối đa, giảm chi phí tạo thuận lợi cho doanh nghiệp hoạt động sản xuất Trong phạm vi đề tài này, ta cần giải vấn đề quản lý, giám sát mạng điện phòng thí nghiệm Để việc quản lý, giám sát mạng điện đạt hiệu cần phải có hệ thống đo thông số mạng điện Bài toán đặt ta phải xây dựng hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật - Hệ thống đo phải có độ xác cao, hoạt động tin cậy, tốc độ xử lý nhanh - Hệ thống đo có khả hoạt động môi trường khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng từ môi trường xung quanh như: bụi bẩn, rung lắc, nhiệt độ giới hạn cho phép, độ ẩm cao,… - Công suất tiêu thụ nhỏ - Khả chịu tải cao - Hệ thống đo đa chức Cụ thể, hệ thống đo đo thông số mạng điện như: điện áp, dòng điện, tần số, công suất (tác dụng, phản kháng, biểu kiến), tần số, hệ số công suất, lượng - Hệ thống có khả đo loại mạng điện khác như: pha dây, pha dây, pha dây - Hệ thống đo kết nối với thiết bị điều khiển khác kết nối với máy tính để thực giám sát mạng điện - Hệ thống đo phải có khả hoạt động dài hạn cập nhật thông số đo mạng điện liên tục - Hệ thống đơn giản, gọn nhẹ; dễ dàng cho việc lắp đặt, cài đặt cấu hình vận hành - An toàn cho người vận hành hệ thống 1.1.3 Lập phương án đo thông số mạng điện PTN Mạng điện phòng thí nghiệm mạng điện pha dây Mạng điện sử dụng hai nguồn lưới nguồn lưới dự phòng để cấp nguồn cho tải Vì vậy, hệ thống đo cần phải đặt sau thiết bị đóng cắt hai nguồn để đo thông số hai nguồn lưới điện Hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm cần phải thiết kế gồm thiết bị đo đồng hồ đo Thiết bị đo để đo lường lấy thông số mạng điện truyền kết đo đồng hồ đo Đồng hồ đo xử lý kết đo hiển thị kết đo 1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN Nguån l­íi Nguån l­íi TB§C nguån TB§C nguån ThiÕt bÞ §KCNT§ CCCH TB §o CCCH §ång hå ®o T¶i pha Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm  Giải thích chức cấu trúc hệ thống: Hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm gồm hai phận thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện phận đo thông số mạng điện - Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện: + TBĐC nguồn 1: thiết bị đóng cắt nguồn lưới Thiết bị đóng cắt nguồn lưới sử dụng Aptomat pha công tắc tơ Aptomat pha để đóng cắt nguồn bảo vệ ngắn mạch, tải cho nguồn lưới chính, đồng thời đưa tín hiệu xác có điện lưới tới PLC Công tắc tơ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để thực đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động + TBĐC nguồn 2: thiết bị đóng cắt nguồn lưới dự phòng Thiết bị đóng cắt nguồn lưới sử dụng Aptomat pha công tắc tơ Aptomat pha để đóng cắt nguồn bảo vệ ngắn mạch, tải cho nguồn lưới dự phòng, đồng thời đưa tín hiệu xác có điện lưới dự phòng tới PLC Công tắc tơ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để thực đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động + Thiết bị ĐKCNTĐ: thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động Thiết bị PLC S7-1200 cài đặt sẵn chương trình tự động chuyển nguồn với tím hiệu đầu vào lấy từ nguồn lưới nguồn lưới dự phòng Tín hiệu thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động đưa đến cấu chấp hành để điều khiển đóng cắt nguồn + CCCH1, CCCH2: cấu chấp hành cấu chấp hành Các cấu chấp hành rơle điện từ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để diều khiển công tắc tơ thiết bị đóng cắt nguồn - Bộ phận đo thông số mạng điện: + TB Đo: Thiết bị đo sử dụng mạng điện phòng thí nghiệm biến dòng đo lường Các biến dòng đo lường lấy tín hiệu dòng điện đưa đồng hồ đo để thực đo thông số mạng điện + Đồng hồ đo: Đồng hồ đo sử dụng mạng điện loại đồng hồ đo đa chức Đồng hồ đo thông số điện áp, dòng điện, tần số, công suất, hệ số công suất, điện tiêu thụ mạng điện  Nguyên lý hoạt động hệ thống: - Muốn cấp nguồn cho hệ thống hoạt động, ta phải đóng hai Aptomat cấp nguồn lưới nguồn lưới dự phòng Tín hiệu từ hai Aptomat cấp nguồn đưa PLC PLC nhận tín hiệu đầu vào hai nguồn lưới nguồn lưới dự phòng có điện Với chương trình cài đặt sẵn PLC đưa tín hiệu điều khiển để đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho công tắc tơ Khi công tắc tơ có điện cấp nguồn lưới cho tải hoạt động Lúc này, biến dòng đo lường đưa tín hiệu dòng điện nguồn lưới đồng hồ đo Đồng hồ đo nhiệm vụ đo thông số dòng điện, điện áp, tần số, công suất, hệ số công suất, điện tiêu thụ nguồn lưới - Khi nguồn lưới bị cố tín hiệu gửi PLC Khi đó, PLC đưa tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho công tắc tơ 2, đồng thời đưa tín hiệu điều khiển mở tiếp điểm rơle cấu chấp hành để chắn ngừng cấp nguồn từ nguồn lưới Công tắc tơ có điện cấp nguồn cho lưới dự phòng cho tải hoạt động Lúc này, biến dòng đo lường đưa tín hiệu dòng điện nguồn lưới dự phòng đồng hồ đo Đồng hồ đo nhiệm vụ đo thông số dòng điện, điện áp, tần số, công suất, hệ số công suất, điện tiêu thụ nguồn lưới dự phòng - Khi nguồn lưới có điện trở lại tín hiệu gửi PLC PLC đưa tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho công tắc tơ mở tiếp điểm rơle cấu chấp hành để chắn ngừng cấp nguồn từ nguồn lưới dự phòng 1.3 THIẾT BỊ CỦA MÔ HÌNH 1.3.1 Tự động chuyển nguồn Nguån l­íi Nguån l­íi AT1 AT2 CTT1 CTT2 RL1 RL2 PLC S7-1200 RL3 RL4 T¶i pha Hình 1.2: Cấu trúc phần tự động chuyển nguồn Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện sử dụng thiết bị sau: + Thiết bị đóng cắt nguồn: Sử dụng hai Aptomat pha AT1, AT2 hai công tắc tơ CCT1, CTT2 + Thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động: Sử dụng PLC S7-1200 + Cơ cấu chấp hành: Sử dụng rơle điện từ RL1, RL2, RL3, RL4 1.3.2 Thiết bị đóng cắt bảo vệ + Aptomat pha: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phòng thí nghiệm sử dụng aptomat pha hãng LS sản xuất Hàn Quốc: - Mã hiệu: BKN – 3P - Số cực: - Điện áp định mức: 400V AC - Tần số: 50/60Hz - Dòng cắt định mức: 3A - Dòng cắt: 6000A + Aptomat pha: Trong hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm sử dụng aptomat pha để bảo vệ tải ngắn mạch cho đồng hồ đo Aptomat pha hãng LS sản xuất Hàn Quốc: - Mã hiệu: BKN – 1P - Số cực: - Điện áp định mức: 230/400V AC - Tần số: 50/60Hz - Dòng cắt định mức: 3A - Dòng cắt: 6000A + Công tắc tơ: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phòng thí nghiệm sử dụng công tắc tơ pha hãng LS sản xuất Hàn Quốc: - Mã hiệu: GMC – 32 - Số cực: - Số cặp tiếp điểm phụ: - Điện áp định mức/Công suất định mức/Dòng điện định mức: o 240VAC/7.5kW/32A o 440VAC/15kW/32A o 550VAC/18.5kW/28A o 690VAC/18.5kW/20A - Tần số: 50/60Hz + Rơle: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phòng thí nghiệm sử dụng rơle điện từ hãng OMRON sản xuất - rơle OMRON 220VAC: + Mã hiệu: NY4NJ + Điện áp định mức: 240VAC + Dòng điện định mức: 5A - rơle OMRON 24VDC: + Mã hiệu: NY2NJ + Điện áp định mức: 28VDC + Dòng điện định mức: 5A + Biến dòng đo lường: Trong hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm sử dụng ba biến dòng đo lường hãng BEW sản xuất Đài Loan để lấy thông tin dòng điện pha: - Mã hiệu: BE – 3RCT - Dòng định mức phía sơ cấp: 50A - Dòng định mức phía thứ cấp: 5A - Điện áp định mức: 660V - Tần số: 50 – 60Hz - Công suất: 2.5VA + Đồng hồ đo đa năng: Trong hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm sử dụng đồng hồ đo đa hãng SELEC sản xuất Ấn Độ để lấy thông số mạng điện, chi tiết trình bày chương CHƯƠNG ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384 – C 2.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỒNG HỒ ĐO + Đồng hồ đo đa hãng SELEC sản xuất Ấn Độ để lấy thông số mạng điện - Đồng hồ có kích thước 96 x 96 mm - Trọng lượng: 318gms - Màn hình hiển thị: + Hiển thị hình LCD có đèn + Hiển thị thông số mạng điện hàng, hàng có số + Hàng thứ có số để hiển thị thông số điện ( khả nhớ 10 năm) + Thanh đồ thị hiển thị đầu hàng + Chuyển hình hiển thị tự động tay (lập trình được) + Thời gian cập nhật hình hiển thị cho tất thông số giây - Điện áp tiêu chuẩn đầu vào: 11  300VAC (L - N) 19  519VAC (L – L) Theo tiêu chuẩn UL: 11  277VAC (L - N) 19  480VAC (L – L) - Dòng điện tiêu chuẩn đầu vào: Danh định 5A AC (giá trị nhỏ 11mA, giá trị lớn 6A) - Phạm vi tần số: 45  65Hz - Tiêu hao lượng đầu vào: Lớn 0.5VA/pha - Biến dòng sơ cấp chọn từ  10000A - Biến dòng thứ cấp chọn 1A 5A - Biến áp sơ cấp chọn từ 100  500kV - Biến áp thứ cấp chọn từ 100  500VAC (L – L) - Công suất tiêu thụ: nhỏ 8VA - Xung đầu ra: + Điện áp cho phép: giá trị lớn 24VDC + Dòng điện cho phép: giá trị lớn 100mA Trong mô hình, thiết bị lắp đặt bảng mạch chế tạo vật liệu thép sơn tĩnh điện Quy cách bố trí thiết bị dây thiết kế vẽ bố trí thiết bị dây Dây dẫn đấu nối cho thiết bị quy định: pha R – dây màu đỏ, pha S – dây màu vàng, pha T – dây màu xanh, dây trung tính – dây màu đen Mô hình hệ thống có bảng đèn cảnh báo cố pha, nguồn Các thành phần thiết bị mô hình hệ thống: - Hai aptomat pha AT1, AT2 hai công tắc tơ CTT1, CTT2 thực chức đóng cắt nguồn lưới nguồn dự phòng - Sáu aptomat pha làm nhiệm vụ cấp nguồn cho PLC, thiết bị bù, đồng hồ đo lấy tín hiệu điện áp pha đồng hồ đo - PLC rơle điện từ thực chức điều khiển đóng cắt nguồn lưới điện tự động - Các biến dòng BD1, BD2, BD3 đo lường dòng điện pha đưa tín hiệu đồng hồ đo - Biến dòng BD4 đo lường dòng điện pha R (pha cấp nguồn cho thiết bị bù) đưa tín hiệu thiết bị bù - Ba công tắc tơ CTT3, CTT4, CTT5 điều khiển thiết bị bù để điều khiển tự động đóng cắt ba tụ bù công suất 3.2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ 3.2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị cho mô hình 20 Ð Ð Ð Sto Star p t AT AT CTT CTT 2 BD1 AT AT AT AT AT AT PLC RL RL RL RL BD3 BD4 Tải CT T CT T CT T T ụ T ụ T ụ Ðồng hồ đo Thiết bị bù Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thiết bị mô hình 3.2.2 Sơ đô dây cho mô hình a Sơ đồ chung: Dây từ nguồn chia làm nguồn nguồn nguồn 2, qua cầu đấu nguồn nối đến attamat 1, nguồn nối đến atomat 2, sau attomat cấp nguồn cho contactor1, attomat cấp nguồn cho contactor 2, qua biến dòng nối đến phụ tài Bộ điều khiển PLC cấp nguồn từ cầu đấu, rơ le trung gian kết nối với PLC, Đồng hồ đo nối với biến dòng thông qua dây điều khiển, đồng hồ đo nối với máy tính thông qua cổng 21 RS485 Bộ điều khiển bù lấy nguồn sau contactor đâu nối với cuộn hút contactor phía Tụ bù nối với contactor để bù hệ số cos phi đưa lên lưới R S T N Ð1 Ð2 Ð3 Stop Start LN AT1 AT2 CTT1 CTT2 AT3 AT4 AT5 AT6 AT7 AT8 INPUT PLC S7 - 1200 RL1 RL2 RL3 RL4 OUTPUT BD1 BD2 BD3 L N BD4 _ + RS485 Dong ho S1 S2 S1 S2 S1 S2 N V1 V2 V3 N01 N02 C1 N03 N04 C2 N05 N06 C3 Thiet bi bu L N CTT3 CTT4 CTT5 Tai Tu1 Tu2 Tu3 Hình 3.3: Sơ đồ dây chung cho mô hình thí nghiệm b Sơ đồ phần chuyển nguồn tự động + sơ đồ mạch động lực 22 S1 S2 RA1 RA2 Luới MC1 Lưới MC2 R1 R2 PHA S1 S2 T1 T2 N1 N1 MC1 MC2 K1 Ð1 K2 MC1 Ð4 MC2 Ð2 MC1 Ð3 MC1 Ð5 MC2 Ð6 MC2 Phụ Tải Hình 3.4: Sơ đồ mạch động lực mô hình thí nghiệm Nguyên lí mạch động lực: Giả sử có nguồn nguồn lưới nguồn lưới 2, nguồn điện sử dụng mà điện RA2 có điện, tín hiệu gửi đến PLC, lúc PLC thực chương trình để điều khiển cấp nguồn cho rơ le K1, tiếp điểm rơ le K2 mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho cuộn hút MC2, tiếp điểm MC2 đóng lại nguồn lưới cấp đến phụ tải Khi nguồn lưới có điện trở lại RA1 có điện tiếp điểm RA1 đóng lại cấp tín hiệu điều khiển cho PLC S7-1200.Lúc plc thực chương trình cấp nguồn cho rơ le trung gian K1, tiếp điểm K1 mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho cuộn hút MC1, tiếp điểm MC1 đóng lại, tải lại cấp nguồn trở lại từ lưới Và lúc đồng thời tiếp điểm MC2 mạch động lực mở 23 L+ M R N RA1 L N INPUT I0.0 RA2 I0.2 I0.1 CTT2 STOP START I0.3 I0.4 CTT1 I0.5 PLC S7-1200 1L OUTPUT Q0.0 Q0.0 K1 K2 Hình 3.5 Sơ đồ điều khiển cho PLC S7-1200 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ GIÁM SÁT THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 4.1 KẾT QUẢ ĐO TRÊN ĐỒNG HỒ ĐA NĂNG Mô hình hoạt động tải đồng hồ đo cấp nguồn Thông tin đo lường từ thiết bị đo truyền đồng hồ đo Khi đồng hồ đo hiển thị kết đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm sau: - Điện áp pha: V1 = 222.9 V V2 = 228.3 V V3 = 223.2 V Trung bình cộng điện áp pha 224.8V - Điện áp dây: V12 = 388.8 V V23 = 389.5 V V31 = 387.9 V Trung bình cộng điện áp dây 388.7V - Tỉ lệ phần trăm điện áp pha: %V1 = 2.4% %V2 = 2.3% %V3 = 2.7% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm điện áp pha 2.4% - Tỉ lệ phần trăm điện áp dây: %V12 = 0.6% %V23 = 0.7% %V31 = 0.5% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm điện áp dây 0.6% - Dòng điện pha: I1 = 0.682 A I2 = 0.728 A I3 = 0.731 A 25 IN = - Giá tri lớn yêu cầu dòng điện pha: I1 = 0.709 A I2 = 0.753 A I3 = 0.727 A Trung bình cộng giá trị lớn yêu cầu dòng điện pha 0.730A - Tỉ lệ phần trăm dòng điện pha: %I1 = 0.7% %I2 = 0.5% %I3 = 1.9% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm dòng điện pha 1.0% - Tần số pha: F1 = 50.15 Hz F2 = 50.17 Hz F3 = 50.20 Hz Trung bình cộng tần số pha 50.17Hz - Hệ số công suất pha: Cos1  0.328 Cos2  0.295 Cos1  0.253 Trung bình cộng hệ số công suất pha 0.291 - Công suất tác dụng pha : P1 = 0.050 kW P2 = 0.049 kW P3 = 0.041 kW Tổng công suất tác dụng 0.140kW - Công suất phản kháng pha: Q1 = 0.143 kVAr Q2 = 0.158 kVAr Q3 = 0.157 kVAr Tổng công suất phản kháng 0.459 kVAr 26 - Công suất biểu kiến pha: S1 = 0.152 kVA S2 = 0.166 kVA S3 = 0.163 kVA Tổng công suất biểu kiến 0.481 kVA - Giá trị lớn yêu cầu công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến: P = 0.103 kW Q = 0.474 kVAr S = 0.485 kVA - Năng lượng tác dụng: 0.06 kWh - Năng lượng phản kháng: 0.26 kVArh - Năng lượng biểu kiến: 0.27 kVAh Từ thông số đo mạng điện phòng thí nghiệm trên, ta thấy thông số hoàn toàn đúng, độ xác cao, sai lệch không đánh kể Qua đó, ta có kết luận hệ thống đo thông số mạng điện phòng thí nghiệm hoạt động ổn định, tin cậy tốc độ xử lý thông tin nhanh 4.2 GIÁM SÁT TRÊN MÁY TÍNH 4.2.1 Giải pháp giám sát mạng điện Để giám sát thông số điện thi trường có nhiều thiết bị thông minh có khả giám sát điện chuẩn xác Trong đề tài mô hình xây dựng giám sát thông qua đồng hố đa MFM-383 hãng select sản xuất Hình 4.1 Mạch phần mềm kèm đồng hồ MFM-383 hãng SELEC 27 Đi kèm đồng hồ mạch giao tiếp đồng hồ máy tính, phần mềm chuyên dụng EN-VIEW giúp người sử dụng kiểm tra điều khiển trực tiếp máy tính Phần mềm giúp giám sát viên dễ dàng việc quan sát số liệu thông số mạng điện từ máy tính cá nhân Máy tính đồng hồ kết nối với qua mạng truyền thông modbus RTU, mạng mà dùng phổ biến Hình 4.2: Phần mềm EN-VIEW Phần mềm EN-VIEW phần mềm hỗ trợ máy tính để thiết lập cho đồng hồ lấy số liệu từ đồng hồ máy tính để giám sát Phần mềm có tính năng: hiển thị số liệu từ đồng hồ máy tính cập nhật số liệu liên tục, mô giao diện đồng hồ đồng hồ máy tính, hỗ trợ vẽ biểu đồ dạng sóng, số liệu cũ lưu dạng file excel Hình 4.3 Các số liệu hiển thị máy tính Đồng hồ kết nối với máy tính cá nhân kết nối qua thiết bị chuyển đổi RS485 sang chuẩn USB: 28 Hình 4.4: Hình ảnh RS485 sang USB 4.2.2 Mô hình kết giám sát Hình 4.5 Kết giám sát mạng điện Nhận xét: Kết giám sát mạng điện thể qua đèn báo nguồn Khi có nguồn điện từ lưới từ lưới đèn báo phát sang để báo hệ thông hoạt động 29 Hình 4.6: Kết giám sát thông số mạng điện máy tính Nhận xét : Mọi thông số mà đồng hồ đa đo được đưa lên máy tính cá nhân cách xác Kết máy tính bao gồm việc giám sát điện áp pha, giám sát điện áp dây, giám sát dòng điện tại, giám sát tần số mạng điện, giám sát hệ số công suất,vv… 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong đề tài giải nội dung sau: Thiết kế cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện PTN Lựa chọn thiết bị cho hệ thống đo thông số mạng điện PTN Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống thực tế Tuy nhiên, mô hình hệ thống hạn chế chưa có nguồn lưới điện dự phòng mạng điện phòng thí nghiệm sử dụng nguồn lưới chính, dẫn đến hệ thống đo thông số nguồn lưới điện Kiến nghị Phát triển mô hình giám sát với quy mô lớn 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp điện, NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 [2] Hãng SELEC, Ấn Độ, Tài liệu cài đặt vận hành đồng hồ đo đa MFM 384-C 32 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 1.1.TỔNG QUAN 1.1.1 Bài toán đo thông số mạng điện PTN 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 1.1.3 Lập phương án đo thông số mạng điện PTN 1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN 1.3 THIẾT BỊ CỦA MÔ HÌNH 1.3.1 Tự động chuyển nguồn 1.3.2 Thiết bị đóng cắt bảo vệ 12 CHƯƠNG : ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384 – C 15 2.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỒNG HỒ ĐO 15 2.2 CHỨC NĂNG 17 2.3 LẮP ĐẶT VÀ ĐẤU NỐI 19 2.4 CÀI ĐẶT 20 2.5 VẬN HÀNH 22 CHƯƠNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN 23 TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 3.1 MÔ HÌNH HỆ THỐNG 23 3.2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ 24 3.2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị cho mô hình 24 3.2.2 Sơ đô dây cho mô hình 25 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ GIÁM SÁT THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN 26 TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM 4.1 KẾT QUẢ ĐO TRÊN ĐỒNG HỒ ĐA NĂNG 26 4.2 GIÁM SÁT TRÊN MÁY TÍNH 28 4.2.1 Giải pháp giám sát mạng điện 28 4.2.2 Mô hình kết giám sát 30 KẾT LUẬN 32 33 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 [...]... ng, cú th l cỏp lừi xon hoc cỏp lừi n - trỏnh nguy c b in git phi ngt ngun in n ng h o trong khi u ni dõy dn - ng h o ny thụng thng c tớch hp tr thnh mt phn ca t iu khin chớnh v trong trng hp nh vy ngi dựng khụng th tip cn trc tip ti h thng dõy in bờn trong sau khi ó c lp t - Dõy dn khụng c tip xỳc vi mch bờn trong ca ng h, nu khụng cú th dn n mi nguy him cho tớnh mng ngi vn hnh hoc b chp in khi vn... s ca mng in, giỏm sỏt h s cụng sut,vv 30 KT LUN V KIN NGH 1 Kt lun Trong ti ny ó gii quyt c nhng ni dung c bn sau: 1 Thit k cu trỳc h thng o thụng s mng in trong PTN 2 La chn thit b cho h thng o thụng s mng in trong PTN 3 Thit k, xõy dng mụ hỡnh h thng thc t Tuy nhiờn, mụ hỡnh h thng cũn hn ch l cha cú ngun li in d phũng do mng in trong phũng thớ nghim ch s dng mt ngun li chớnh, dn n h thng o ch thụng... [2] Hóng SELEC, n , Ti liu ci t v vn hnh ng h o a nng MFM 384-C 32 MC LC 3 M U Chng 1: H THNG O THễNG S MNG IN TRONG 4 PHềNG TH NGHIM 1.1.TNG QUAN 4 1.1.1 Bi toỏn o thụng s mng in trong PTN 4 1.1.2 Yờu cu k thut 5 1.1.3 Lp phng ỏn o thụng s mng in trong PTN 6 1.2 CU TRC H THNG O THễNG S MNG IN TRONG PTN 7 1.3 THIT B CA Mễ HèNH 9 1.3.1 T ng chuyn ngun 9 1.3.2 Thit b úng ct v bo v 12 CHNG 2 : NG H O A NNG... thụng s in nng t ngun cp 19 Trong mụ hỡnh, cỏc thit b c lp t trờn cựng mt bng mch ch to bng vt liu thộp sn tnh in Quy cỏch b trớ cỏc thit b v i dõy c thit k trong bn v b trớ thit b v i dõy Dõy dn u ni cho cỏc thit b c quy nh: pha R dõy mu , pha S dõy mu vng, pha T dõy mu xanh, dõy trung tớnh dõy mu en Mụ hỡnh h thng cú bng ốn cnh bỏo s c mt pha, mt ngun Cỏc thnh phn thit b trong mụ hỡnh h thng: - Hai... quanh cho phộp: + S dng trong nh + cao cho phộp lờn n 2000m + ễ nhim mụi trng mc 2 + Nhit cho phộp hot ng: -10 o C + Nhit cho phộp bo qun: -20 o C 55 o C 75 o C + m cho phộp: lờn n 85% Hỡnh 2.1: Mt trc ca ng h o MFM384-C 2.2 CHC NNG - S dng o thụng s trong cỏc mng in nh: 3 pha 4 dõy, 3 pha 3 dõy, 2 pha 3 dõy v 1 pha 2 dõy - o in ỏp 3 pha - o dũng in 3 pha - o tn s trong phm vi 45 65Hz... 2.4 CI T - n gi nỳt E ( ) trong 3 giõy chuyn i gi ch iu khin t ng v bng tay Thụng thng, ng h o hot ng mc nh ch iu khin t ng Trong ch hot ng t ng, cỏc trang mn hỡnh hin th c chuyn mt cỏch t ng vi tc 5 giõy mi trang Khi ng h ang ch hot ng t ng m cỏc phớm c n thỡ thit b tm thi chuyn sang ch iu khin bng tay v trang ang hin th s hin th trờn mn hỡnh, nu phớm khụng b n trong 5 giõy thỡ ng h o tip... kVAr S = 0.485 kVA - Nng lng tỏc dng: 0.06 kWh - Nng lng phn khỏng: 0.26 kVArh - Nng lng biu kin: 0.27 kVAh T cỏc thụng s o mng in trong phũng thớ nghim trờn, ta thy cỏc thụng s hon ton ỳng, chớnh xỏc cao, sai lch khụng ỏnh k Qua ú, ta cú kt lun rng h thng o thụng s mng in trong phũng thớ nghim hot ng n nh, tin cy v tc x lý thụng tin nhanh 4.2 GIM ST TRấN MY TNH 4.2.1 Gii phỏp giỏm sỏt mng in cú th... minh cú kh nng giỏm sỏt in nng rt chun xỏc Trong ti ny mụ hỡnh c xõy dng giỏm sỏt thụng qua ng h a nng MFM-383 do hóng select sn xut Hỡnh 4.1 Mch v phn mm i kốm ng h MFM-383 ca hóng SELEC 27 i kốm ng h l mch giao tip ng h v mỏy tớnh, phn mm chuyờn dng EN-VIEW giỳp ngi s dng kim tra v iu khin trc tip ngay trờn mỏy tớnh Phn mm giỳp cỏc giỏm sỏt viờn d dng trong vic quan sỏt cỏc s liu cng nh thụng s... khin - Trc khi ngt kt ni th cp ca bin dũng ra khi ng h o phi m bo chc chn rng bin dũng ó b ngn mch trỏnh b in git v b thng - ng h o khụng c lp t trong iu kin mụi trng khỏc vi nhng mụi trng ó nờu phn thụng s k thut - ng h o khụng c tớch hp cu chỡ bo v bờn trong Khi lp t ng h o cn lp t thờm aptomat hoc cu chỡ cú giỏ tr 275VAC/0.5A bờn ngoi bo v ng h o 12 R S T N AT7 BD1 BD2 BD3 N + Pulse O/P L + RS485... PLC S7-1200 1L OUTPUT Q0.0 Q0.0 K1 K2 Hỡnh 3.5 S iu khin cho PLC S7-1200 24 CHNG 4 KT QU GIM ST THễNG S MNG IN TRONG PHềNG TH NGHIM 4.1 KT QU O TRấN NG H A NNG Mụ hỡnh hot ng thỡ ti v ng h o c cp ngun Thụng tin o lng t cỏc thit b o truyn v ng h o Khi ú ng h o hin th cỏc kt qu o thụng s mng in trong phũng thớ nghim nh sau: - in ỏp pha: V1 = 222.9 V V2 = 228.3 V V3 = 223.2 V Trung bỡnh cng in ỏp pha l